高中物理交變電流知識(shí)點(diǎn)及練習(xí)(編輯修改稿)
2024-09-01 16:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 例將電阻R1和R2如下圖1710甲所示接在變壓器上，變壓器原線圈接在電壓恒為U的交流電源上，R1和R2上的電功率之比為2：1，若其它條件不變，只將R1和R2改成如圖乙接法，R1和R2上的功率之比為1：8。若甲圖中原線圈電流為I1，乙圖中原線圈電流為I2，求：（1）兩組副線圈的匝數(shù)之比；（2）I1和I2之比。解析：（1）甲圖中R1和R2串聯(lián)，電流相同，功率與電阻成正比，所以有 R1=2R2……（1） 設(shè)三組線圈的匝數(shù)分別是n1 ,n2 ,n3，兩組副線圈上的電壓分別是U2和U3，易得U2=U U3=U乙圖中R1和R2上的功率之比為1 : 8圖1710即 8 ……（2）聯(lián)列（1）式和（2）式解得 =（2）設(shè)甲圖中輸出功率為P1，則P1=（）2/（R1+R2）設(shè)乙圖中輸出 功率為P2，則P2=（）2/R1+（）2/R2以R1=2R2，n3=2n2代入，可得： 。由于輸入功率等于輸出功率，所以甲、乙兩圖中輸入功率之比也為，根據(jù)P=IU，電壓恒定，所以兩圖中電流之比I1：I2=2：3點(diǎn)撥：此題是一個(gè)綜合計(jì)算題，考查的是變壓器電壓、電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系，并且要理解變壓器中輸出功率與輸入功率之間的關(guān)系。例,106瓦,現(xiàn)在用戶處安裝一降壓變壓器,用戶的電壓為220伏,發(fā)電廠到變壓器間的輸電導(dǎo)線總電阻為22歐,求:(1)輸電導(dǎo)線上損失的電功率。(2)變壓器原副線圈匝數(shù)之比。解析：（1）應(yīng)先求出輸送電流，由線= P總/U總=106 104=100(A) 則損失功率為P損=I線2R線=100222=105 (w) (2)變壓器原線圈電壓U1為U1=U總U線= U總 I線R線=10410022=19800(V)所以原副線圈匝數(shù)比=19800/220=90.2如圖1720所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B = ，矩形線圈的匝數(shù)N = 100匝，邊長(zhǎng)= ，= ，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω= 100πrad/s ，轉(zhuǎn)軸在正中間。試求：（1）從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，該線圈電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式；（2）當(dāng)轉(zhuǎn)軸移動(dòng)至ab邊（其它條件不變），再求電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式；（3）當(dāng)線圈作成半徑為r = 的圓形，再求電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式。圖17202一臺(tái)變壓器有兩個(gè)次級(jí)線圈，它的初級(jí)線圈接在220V的電源上，一個(gè)次級(jí)線圈的電壓為6V，輸出電流為2A，匝數(shù)為24匝；另一個(gè)次級(jí)線圈的電壓為250V，輸出電流為200mA．求： (1)250V線圈的匝數(shù)，初級(jí)線圈的匝數(shù)； (2)初級(jí)線圈的輸入功率．2（1）314cos100πtV 、（2）不變、（3）不變。2(1)1000匝，880匝；(2)62W 2009年 高考新題一、選擇題1.（09天津9）（1）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流的有效值I= 。線框從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q= 。答案：（1），解析：本題考查交變流電的產(chǎn)生和最大值、有效值、平均值的關(guān)系及交變電流中有關(guān)電荷量的計(jì)算等知識(shí)。電動(dòng)勢(shì)的最大值，電動(dòng)勢(shì)的有效值，電流的有效值；。2.（09廣東物理9）圖為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖。關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述正確的是 （ ABD ）A．增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過(guò)程中的電能損失B．高壓輸電是通過(guò)減小輸電電流來(lái)減小電路的發(fā)熱損耗C．在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過(guò)程中的電能損失越小D．高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好解析：依據(jù)輸電原理，電路中的功率損耗，而,增大輸電線的橫截面積，減小輸電線的電阻，則能夠減小輸電線上的功率損耗，A正確；由P=UI來(lái)看在輸送功率一定的情況下，輸送電壓U越大，則輸電電流越小，則功率損耗越小，B正確；若輸電電壓一定，輸送功率越大，則電流I越大，電路中損耗的電功率越大，C錯(cuò)誤；輸電電壓并不是電壓越高越好，因?yàn)殡妷涸礁?，?duì)于安全和技術(shù)的要求越高，因此并不是輸電電壓越高越好，D正確。3.（09江蘇物理6）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為 氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時(shí)開(kāi)始發(fā)光，下列說(shuō)法中正確的有 （ AB ） A．開(kāi)關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100Hz B．開(kāi)關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 V C．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，電壓表的示數(shù)變大 D．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，變壓器的輸出功率不變解析：本題主要考查變壓器的知識(shí)，要能對(duì)變壓器的最大值、有效值、瞬時(shí)值以及變壓器變壓原理、功率等問(wèn)題徹底理解。由交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式知，原線圈兩端電壓的有效值為V=20V，由得副線圈兩端的電壓為V，電壓表的示數(shù)為交流電的有效值，B項(xiàng)正確；交變電壓的頻率為 Hz，一個(gè)周期內(nèi)電壓兩次大于100V，即一個(gè)周期內(nèi)氖泡能兩次發(fā)光，所以其發(fā)光頻率為100Hz，A項(xiàng)正確；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前后，輸入電壓不變，變壓器的變壓比不變，故輸出電壓不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；斷開(kāi)后，電路消耗的功率減小，輸出功率決定輸入功率，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.（09海南物理9）一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW,電壓為4000V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)方
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